MAKALAH

“FIBER OPTIK”

Di Susun Oleh :

Nama : Dedi Satria

NIM : 100411003

Kelas : G-3

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

2012

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat

serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang

alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul ““Fiber optik”.

Makalah ini berisikan tentang informasi sejarah dan kelebihan dan kekurangan

dari Fiber optik Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita

semua tentang Fiber Optik.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi

kesempurnaan makalah ini

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah

berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah

SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

2

Bukit Rata, 5 Oktober 2012

Dedi satria

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan YME dan sebagai wakil Tuhan

di bumi yang menerima amanat-Nya untuk mengelola kekayaan alam. Sebagai

hamba Tuhan yang mempunyai kewajiban untuk beribadah dan menyembah

Tuhan Sang Pencipta dengan tulus.

Salain itu, dalam kehidupan sehari- hari manusia tidak dapat lepas dari

alat- alat teknologi yang pada setiap waktu teknologi- teknologi tersebut terus

bekembang. Serta umat manusia dituntut untuk mengembangkan dan mengikuti

perkembangan teknologi tersebut..

B. Tujuan

Tujuan dalam penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan

dan informasi bagi yang membacanya dan diharapkan dapat bermanfaat bagi kita

semua.

3

PEMBAHASAN

A. Pengertian Fiber Optik

Fiber Optik (Serat optic) adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca

atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu

tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena

indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya

yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat

sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus

digunakan sebagai saluran komunikasi.

Serat optik umumnya digunakan dalam sistem telekomunikasi serta dalam

pencahayaan, sensor, dan optik pencitraan.

Serat optik terdiri dari 2 bagian, yaitu cladding dan core. Cladding adalah

selubung dari core. Cladding mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core

akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali

kedalam core lagi.

Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun

gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh

serat optik.

Pembagian Serat optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan :

1. Berdasarkan Mode yang dirambatkan :

Single mode : serat optik dengan core yang sangat kecil,

diameter mendekati panjang gelombang sehingga cahaya yang

masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding cladding.

Multi mode  : serat optik dengan diameter core yang agak besar

yang membuat laser di dalamnya akan terpantul-pantul di

4

dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya

bandwidth dari serat optik jenis ini.

2. Berdasarkan indeks bias core :

Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks

bias yang homogen.

Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah

cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core

memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded

indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih

besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.

Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit

Error Rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung

yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan dengan

panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan.

Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER. Dengan

diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan

panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya.

B. Sejarah Fiber Optic

Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak

digunakan sejak zaman dahulu, baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman

mengawali eksperimen untuk mentransmisikan cahaya melalui bahan yang

bernama serat optik. Percobaan ini juga masih tergolong cukup primitif karena

hasil yang dicapai tidak bisa langsung dimanfaatkan, namun harus melalui

perkembangan dan penyempurnaan lebih lanjut lagi. Perkembangan selanjutnya

adalah ketika para ilmuawan Inggris pada tahun 1958 mengusulkan prototipe

serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu yang terdiri atas gelas inti yang

dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal tahun 1960-an perubahan fantastis

5

terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat jenis serat

optik yang mampu mentransmisikan gambar.

Di lain pihak para ilmuwan selain mencoba untuk memandu cahaya

melewati gelas (serat optik) namun juga mencoba untuk ”menjinakkan” cahaya.

Kerja keras itupun berhasil ketika sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi

pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali

frekuensi gelombang mikro.

Pada awalnya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan

merepotkan. Selain tidak efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat

rendah. Laser juga belum terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun,

pancarannya gampang meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu,

sebuah pancaran laser dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak

titik dengan simpangan jarak hingga hitungan meter.

Sekitar tahun 60-an ditemukan serat optik yang kemurniannya sangat

tinggi, kurang dari 1 bagian dalam sejuta. Dalam bahasa sehari-hari artinya serat

yang sangat bening dan tidak menghantar listrik ini sedemikian murninya,

sehingga konon, seandainya air laut itu semurni serat optik, dengan pencahayaan

cukup kita dapat menonton lalu-lalangnya penghuni dasar Samudera Pasifik.

Seperti halnya laser, serat optik pun harus melalui tahap-tahap

pengembangan awal. Sebagaimana medium transmisi cahaya, ia sangat tidak

efisien. Hingga tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat optik pertama

kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi (kehilangan)-nya

masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material, serat optik

mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tapi pasti

atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.

Tahun 80-an, bendera lomba industri serat optik benar-benar sudah

berkibar. Nama-nama besar di dunia pengembangan serat optik bermunculan.

Charles K. Kao diakui dunia sebagai salah seorang perintis utama. Dari Jepang

6

muncul Yasuharu Suematsu. Raksasa-raksasa elektronik macam ITT atau STL

jelas punya banyak sekali peranan dalam mendalami riset-riset serat optik.

C. Time Line Pengembangan Fiber Optik

1917 Theory of stimulated emission Albert Einstein mengajukanm sebuah

teori tentang emisi terangsang dimana jika ada atom dalam tingkatan energi

tinggi 1954 "Maser" developed Charles Townes, James Gordon, dan Herbert

Zeiger di Columbia University mengembangkankan "maser" yaitu microwave

amplification by stimulated emission of radiation, dimana molekul dari gas

amonia memperkuat dan menghasilkan gelombang. . Pekerjaan ini menghabiskan

waktu tiga tahun sejak ide Townes pada tahun 1951 untuk mengambil manfaat

dari osilasi frekuensi tinggi molekular untuk membangkitkan gelombang dengan

penjang gelombang pendek pada gelombang radio. 1958 Pengenalan Konsep

Laser Townes dan ahli fisika Arthur Schawlow mempublikasikan paper yang

menunjukan bahwa maser dapat dibuat untuk dioperasikan pada daerah infra

merah dan optik. .Paper ini menjelaskan tentang konsep laser (light amplification

by stimulated emission of radiation)

1960 ditemukannya Continuously operating helium-neon gas laser

Laboratorium Riset Bell dan Ali Javan serta koleganya William Bennett, Jr., dan

Donald Herriott menemukan sebuah continuously operating helium-neon gas

laser. 1960 Ditemukannya Operable laser Theodore Maiman, seorang fisikawan

dan insinyur elektro di Hughes Research Laboratories, menemukan operable laser

dengan menggunakan sebuah kristal batu rubi sintesis sebagai medium. 1961

Glass fiber demonstration Peneliti industri Elias Snitzer dan Will Hicks

mendemontrasikan sinar laser yang diarahkan melalui serat gelas yang tipis. Inti

serat gelas tersebut cukup kecil yang membuat cahaya hanya dapat melewati satu

bagian saja tetapi banyak ilmuwan menyatakan bahwa serat tidak cocok untuk

komunikasi karena rugi rugi cahaya yang terjadi karena melewati jarak yang

sangat jauh. 1961 Penggunaan ruby laser untuk keperluan medis Penggunaan

laser yang dihasilkan dari batu Rubi yang pertama, Charles Campbell of the

Institute of Ophthalmology at Columbia- Presbyterian Medical Center dan

7

Charles Koester of the American Optical Corporation menggunakan prototipe

ruby laser photocoagulator untuk menghancurkan tumor pada retina pasien. 1962

Pengembangan Gallium arsenide laser Tiga group riset terkenal yaitu General

Electric, IBM, dan MIT’s Lincoln Laboratory secara simultan mengembangkan

gallium arsenide laser yang mengkonversikan energi listrk secara langsung ke

dalam cahaya infra merah dan perkembangan selanjutnya digunakan untuk

pengembangan CD dan DVD player serta penggunaan laser printer. 1963

Heterostructures Ahli fisika Herbert Kroemer mengajukan ide yaitu

heterostructures, kombinasi dari lebih dari satu semikonduktor dalam layer-layer

untuk mengurangi kebutuhan energi untuk laser dan membantu untuk dapat

bekerja lebih efisien. Heterostructures ini nantinya akan digunakan pada telepon

seluler dan peralatan elektronik lainnya.

1966 kertas Landmark pada optical fiber Charles Kao dan George

Hockham yang melakukan penelitian di Standard Telecommunications

Laboratories Inggris mempublikasikan landmark paper yang mendemontrasikan

bahwa fiber optik dapat mentransmisikan sinar laser yang sangat sedikit rugi-

ruginya jika gelas yang digunakan sangat murni. Dengan penemuan ini kemudian

para peneliti lebih fokus pada bagaimana cara memurnikan bahan gelas. 1970

Fiber Optik yang memenuhi standar kemurnian. Ilmuwan Corning Glass Works

yaitu Donald Keck, Peter Schultz, dan Robert Maurer melaporkan penemuan

fiber optik yang memenuhi standar yang telah ditentukan oleh Kao dan

Hockham. Gelas yang paling murni yang dibuat terdiri atas gabungan silika

dalam tahap uap dan mampu mengurangi rugi-rugi cahaya kurang dari 20

decibels per kilometer. Pada 1972 tim ini menemukan gelas dengan rugi-rugi

cahaya hanya 4 decibels per kilometer. Juga pada tahun 1970, Morton Panish dan

Izuo Hayashi dari Bell Laboratories dengan tim Ioffe Physical Institute di

Leningrad, mendemontrasikan semiconductor laser yang dapat dioperasikan pada

temperatur ruang. Kedua penemuan tersebut merupakan terobosan dalam

komersialisasi penggunaan fiber optik. 1973 Proses Chemical vapor deposition

John MacChesney dan Paul O. Connor pada Bell Laboratories mengembangkan

proses chemical vapor deposition process yang memanaskan uap kimia dan

8

oksigen ke bentuk ultratransparent glass yang dapat diproduksi masal ke dalam

fiber optik yang mempunyai rugi-rugi sangat kecil. 1975 Komersialisasi Pertama

dari semiconductor laser Insinyur pada Laser Diode Labs mengembangkan

semiconductor laser komersial pertama yang dapat dioperasikan pada suhu

kamar. 1977 Perusahaan telepon menguji coba penggunaan fiber optic

Perusahaan telepon memulai penggunaan fiber optik yang membawa lalu lintas

telepon. GTE membuka jalur antara Long Beach dan Artesia, California, yang

menggunakan transmisi light-emitting diode. Bell Labs mendirikan sambungan

yang sama pada sistem telepon di Chicago dengan jarak 1,5 mil di bawah tanah

yang menghubungkan 2 s switching station.

1980 Sambungan Fiber-optic telah ada di Kota kota besar di Amerika

AT&T mengumumkan akan menginstal fiber-optic yang menghubungkan kota

kota antara Boston dan Washington D.C. kemudian dua tahun kemudian MCI

mengumumkan untuk melakukan hal yang sama. 1987 "Doped" fiber amplifiers

David Payne di University of Southampton memperkenalkan fiber amplifiers

yang dikotori oleh elemen erbium. optical amplifiers abru ini mampu menaikan

sinyal cahaya tanpa harus mengkonversikan terlebih dahulu ke dalam energi

listrik. 1988 Kabel Pertama Transatlantic Fiber-Optic Kabel Translantic yang

pertama menggunakan fiber glass yang sangat transparan sehingga repeater hanya

dibutuhkanb ketika sudah mencapai 40mil. 1991 Optical Amplifiers Emmanuel

Desurvire di Bell Laboratories serta David Payne dan P. J. Mears dari University

of Southampton mendemontrasikan optical amplifiers yang terintegrasi dengan

kabel fiber optic tersebut. Keuntungannya adalah dapat membawa informasi 100

kali lebih cepat dari pada kabel electronic amplifier. 1996 optic fiber cable yang

menggunakan optical amplifiers ditaruh di samudera pasifik TPC-5, sebuah optic

fiber merupakan fiber optic pertama yang menggunakan optical amplifiers. Kabel

ini melewati samudera pasifik mulai dari San Luis Obispo, California, ke Guam,

Hawaii, dan Miyazaki, Japan, dan kembali ke Oregon coast dan mampu untuk

menangani 320,000 panggilan telepon. 1997 Fiber Optic menghubungkan seluruh

dunia Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan abel

9

terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi

internet terbaru.

1. Generasi Perkembangan Serat Optik

Berdasarkan penggunaannya maka sistem komunikasi serat optik (SKSO)

dibagi menjadi 4 tahap generasi yaitu :

a. Generasi pertama (mulai 1975) Sistem masih sederhana dan menjadi

dasar bagi sistem generasi berikutnya, terdiri dari : alat encoding :

mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik transmitter :

mengubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang, berupa LED

dengan panjang gelombang 0,87 mm. serat silika : sebagai

penghantar sinyal gelombang repeater : sebagai penguat gelombang

yang melemah di perjalanan receiver : mengubah sinyal gelombang

menjadi sinyal listrik, berupa fotodetektor alat decoding : mengubah

sinyal listrik menjadi output (misal suara) Repeater bekerja melalui

beberapa tahap, mula-mula ia mengubah sinyal gelombang yang

sudah melemah menjadi sinyal listrik, kemudian diperkuat dan

diubah kembali menjadi sinyal gelombang. Generasi pertama ini

pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar 10

Gb.km/s.

2. Generasi kedua (mulai 1981)

Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar

menjadi tipe mode tunggal. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan

indeks bias teras. Dengan sendirinya transmitter juga diganti dengan diode laser,

panjang gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. Dengan modifikasi ini

generasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat

lebih besar daripada generasi pertama.

3. Generasi ketiga (mulai 1982)

10

Terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser

berpanjang gelombang 1,55 mm. Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga

transparansinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai

1,6 mm. Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa

ratus Gb.km/s.

4. Generasi keempat (mulai 1984)

Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai

bukan modulasi intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang

sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi. Maka jarak yang dapat

ditempuh, juga kapasitas transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1984

kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang,

generasi ini terhambat perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan

deteksi modulasi frekuensi masih jauh tertinggal. Tetapi tidak dapat disangkal

bahwa sistem koheren ini punya potensi untuk maju pesat pada masa-masa yang

akan datang.

5. Generasi kelima (mulai 1989)

Pada generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan

fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri

dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang gelombang 1,48 mm) dan sejumlah

serat optik dengan doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat ini disinari

diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat

inversi populasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di

dalam serat, atom-atom itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut

emisi terangsang (stimulated emission) Einstein. Akibatnya sinyal yang sudah

melemah akan diperkuat kembali oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat.

Keunggulan penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan

terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi

listrik dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya

penguat optik ini kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal

11

pengembangannya hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian

kapasitas transmisi sudah menembus harga 50 ribu Gb.km/s.

6. Generasi keenam

Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi

soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen

panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang

yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang

soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang

saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan

informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division

multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa

5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah

saluran dapat dibuat menjadi dua kali lipat lebih banyak jika dibunakan

multiplexing polarisasi, karena setiap saluran memiliki dua polarisasi yang

berbeda. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.

Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang

panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda di dalam

suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian

digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak akan melebar

pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat

kesalahan yang ditimbulkannya amat kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak

bahwa penggabungan ciri beberapa generasi teknologi serat optik akan mampu

menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu yang

memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya dengan tingkat kesalahan

yang sekecil-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi abad 21 mendatang tidak

dapat dihindari lagi akan dirajai oleh teknologi serat optik.

D. Komunikasi Serat Optik

Media komunikasi digital pada dasarnya hanya ada tiga, tembaga, udara

dan kaca. Tembaga kita kenal sebagai media komunikasi sejak lama, telah

12

berevolusi dari hanya penghantar listrik menjadi penghantar elektromagnetik

yang membawa pesan, suara, gambar dan data digital. Berkembangnya teknologi

frekuensi radio menambah alternatif lain media komunikasi, kita sebut nirkabel

atau wireless, sebuah komunikasi dengan udara sebagai penghantar. Tahun 1980-

an kita mulai mengenal media komunikasi yang lain yang sekarang menjadi

tulang punggung komunikasi dunia, yaitu serat optik, sebuah media yang

memanfaatkan pulsa cahaya dalam sebuah ruang kaca berbentuk kabel, total

internal reflection.

Sebuah kabel serat optik dibuat sekecil-kecilnya (mikroskopis) agar tak

mudah patah/retak, tentunya dengan perlindungan khusus sehingga besaran

wujud kabel akhirnya tetap mudah dipasang. Satu kabel serat optik disebut

sebagai core. Untuk satu sambungan/link komunikasi serat optik dibutuhkan dua

core, satu sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Variasi kabel yang

dijual sangat beragam sesuai kebutuhan, ada kabel 4 core, 6 core, 8 core, 12 core,

16 core, 24 core, 36 core hingga 48 core. Satu core serat optik yang terlihat oleh

mata kita adalah masih berupa lapisan pelindungnya (coated), sedangkan kacanya

sendiri yang menjadi inti transmisi data berukuran mikroskopis, tak terlihat oleh

mata.

13

Bentuk kabel dikenal dua macam, kabel udara (KU) dan kabel tanah

(KT). Kabel udara diperkuat oleh kabel baja untuk keperluan penarikan kabel di

atas tiang. Baik KU maupun KT pada lapisan intinya paling tengah diperkuat

oleh kabel khusus untuk menahan kabel tidak mudah bengkok (biasanya serat

plastik yang keras). Di sekeliling inti tersebut dipasang beberapa selubung yang

isinya adalah core serat optik, dilapisi gel (katanya berfungsi juga sebagai racun

tikus) dan serat nilon, dibungkus lagi dengan bahan metal tipis hingga ke lapisan

terluar kabel berupa plastik tebal. Dari berbagai jenis jumlah core, besaran wujud

akhir kabel tidaklah terlalu signifikan ukuran diameternya.

Memotong kabel serat optik sangat mudah, cukup menggunakan gergaji

kecil. Sering terjadi maling-maling tembaga salah mencuri, niatnya mencuri

kabel tembaga yang laku di pasar besi/loak malah menggergaji kabel serat optik.

Yang sulit adalah mengupasnya, namun hal ini dipermudah dengan pabrikan

kabel menyertakan serat nilon khusus di bawah lapisan terluar yang keras

sehingga cukup dikupas sedikit dan nilon tersebut berfungsi membelah lapisan

terluar hingga panjang yang diinginkan untuk dikupas.

Untuk apa dikupas? Tentunya untuk keperluan penyambungan atau

terminasi. Kita lihat dulu bagaimana pulsa cahaya bekerja di dalam serat kaca

yang sangat sempit ini. Kabel serat optik yang paling umum dikenal dua macam,

multi-mode dan single-mode. Transmitter cahaya berupa Light Emitting Diode

(LED) atau Injection Laser Diode (ILD) menembakkan pulsa cahaya ke dalam

kabel serat optik. Dalam kabel multi-mode pulsa cahaya selain lurus searah

14

panjang kabel juga berpantulan ke dinding core hingga sampai ke tujuan, sisi

receiver. Pada kabel single-mode pulsa cahaya ditembakkan hanya lurus searah

panjang kabel. Kabel single-mode memberi kelebihan kapasitas bandwidth dan

jarak yang lebih tinggi, hingga puluhan kilometer dengan skala bandwidth

gigabit.

Inti kaca kabel single-mode umumnya berdiameter 8,3-10 mikron (jauh

lebih kecil dari diameter rambut), dan pada multi-mode berukuran 50-100

mikron. Pulsa cahaya yang ditembakkan pada single mode adalah cahaya dengan

panjang gelombang 1310-1550nm, sedangkan pada multi-mode adalah 850-

1300nm.

15

Ujung kabel serat optik berakhir di sebuah terminasi, untuk hal tersebut

dibutuhkan penyambungan kabel serat optik dengan pigtail serat optik di Optical

Termination Board (OTB), bisa wallmount atau 1U rackmount. Dari OTB kabel

serat optik tinggal disambung dengan patchcord serat optik ke perangkat

multiplexer, switch atau bridge (converter to ethernet UTP).

Penyambungan kabel serat optik disebut sebagai splicing. Splicing

menggunakan alat khusus yang memadukan dua ujung kabel seukuran rambut

secara presisi, dibakar pada suhu tertentu sehingga kaca meleleh tersambung

tanpa bagian coated-nya ikut meleleh. Setelah tersambung, bagian sambungan

ditutup dengan selubung yang dipanaskan. Alat ini mudah dioperasikan, namun

sangat mahal harganya. Inilah sebabnya meskipun harga kabel fiber optik sudah

jauh lebih murah namun alat dan biaya lainnya masih mahal, terutama pada biaya

pemasangan kabel, splicing dan terminasinya.

16

Pigtail yang disambungkan ke kabel optik bisa bermacam-macam

konektornya, yang paling umum adalah konektor FC. Dari konektor FC di OTB

ini kita tinggal menggunakan patchcord yang sesuai untuk disambungkan ke

perangkat. Umumnya perangkat optik seperti switch atau bridge menggunakan

konektor SC atau LC. Cukup menyulitkan ketika menyebut jenis konektor yang

kita kehendaki kepada penjual, FC, SC, ST, atau LC.

Setelah kabel optik terpasang di OTB dilakukan pengujian end-to-end

dengan menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Dengan

OTDR akan didapatkan kualitas kabel, seberapa besar loss cahaya dan berapa

panjang kabel totalnya. Harga perangkat OTDR ini sangat mahal, meskipun

pengoperasiannya relatif mudah. OTDR ini digunakan pula pada saat terjadi

gangguan putusnya kabel laut atau terestrial antar kota, sehingga bisa ditentukan

di titik mana kabel harus diperbaiki dan disambung kembali.

Untuk keperluan sederhana misalnya sambungan fiber optik antar gedung

pada jarak ratusan meter (hingga 15km) kini teknologi bridge/converter-nya

sudah semakin murah dengan kapasitas 100Mbps, sedangkan untuk full gigabit

harga switch/module-switch-nya masih mahal. Jadi, meskipun harga kabel serat

optik sudah di kisaran Rp10.000/m namun total pemasangannya membengkak

karena ada biaya SDM yang menarik dan memasang kabel, biaya splicing setiap

core-nya, pemasangan OTB, pengujian OTDR, penyediaan patchcord dan

perangkat optiknya sendiri (switch/bridge).

E. Keunggulan & Kelemahan Serat Optik

Ada beberapa keunggulan serat optik di banding media transmisi lainnya,

yaitu :

b. Lebar bidang yang luas, sehingga sanggup menampung informasi

yang besar.

c. Bentuk yang sangat kecil dan murah.

d. Tidak terpengaruh oleh medan elektris dan medan magnetis.

17

e. Isyarat dalam kabel terjamin keamanannya.

f. Karena di dalam serat tidak terdapat tenaga listrik, maka tidak akan

terjadi ledakan maupun percikan api. Di samping itu serat tahan

terhadap gas beracun, bahan kimia dan air, sehingga cocok ditanam

dalam tanah.

g. Substan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan

dan jumlah pengulang.

Teknologinya yang terbilang canggih dan mahal membuat media

komunikasi fiber optik menjadi pilihan utama bagi pengguna yang menginginkan

kualitas prima dalam berkomunikasi.

Media fiber optik, merupakan media yang memiliki banyak kelebihan,

terutama dari segi performa dan ketahanannya menghantarkan data. Media ini

tampaknya masih menjadi media yang terbaik saat ini dalam media komunikasi

kabel. Kelebihan yang dimiliki media ini memang membuat komunikasi data

menjadi lebih mudah dan cepat untuk dilakukan. Maka dari itulah,  media ini

menjadi pilihan banyak orang untuk mendapatkan komunikasi yang berkualitas.

Media ini tidak cuma mampu menggelar komunikasi antargedung,

antarblok, antarkota, tetapi media ini juga sudah sejak lama dipercaya untuk

menghubungkan benua-benua dan pulau-pulau di dunia ini. Fiber optik juga telah

lama dipercaya untuk menjadi media komunikasi inti (backbone) dari Internet di

seluruh dunia. Untuk menghubungkan jaringan di negara satu dengan negara

seberangnya, atau benua satu dengan benua lainnya, fiber optic telah cukup lama

berperan dalam komunikasi dunia ini. Semua itu karena kualitas koneksinya, cara

kerjanya, dan kekebalan informasi yang dibawa dalam media inilah yang

membuatnya begitu dipercaya.

Kehebatan media ini akan coba dibahas satu per satu dalam artikel ini.

Meskipun tidak terlalu detail dan ilmiah, namun cukup untuk menunjukkan

betapa hebatnya teknologi ini hingga begitu dipercaya oleh masyarakat dunia.

18

Di samping kelebihan yang telah disebutkan di atas, serat optik juga mempunyai

beberapa kelemahan di antaranya, yaitu :

a. Sulit membuat terminal pada kabel serat

b. Penyambungan serat harus menggunakan teknik dan ketelitian yang

tinggi.

Akan ada kemungkinan kehilangan sinyal, Pengiriman ke tujuan yang berbeda-

beda dapat mempengaruhi besarnya informasi yang dikirimkan, Fiber masih sulit untuk

disatukan dan ketika telah mencapai titik akhir maka fiber harus diterima secara akurat

untuk menghasilkan transmisi yang jernih, Komponen FO masih sangat mahal.

F. Karakteristik Komunikasi Fiber Optik

Teknologi komunikasi fiber optik ternyata cukup banyak jenis dan

karakteristiknya. Jenis dan karakteristik ini akhirnya membuat jenis-jenis

konektor, jenis kabel, jenis perangkat yang bervariasi pula. Hal ini dikarenakan

perbadaan karakteristik yang juga membuat perbedaan cara kerja dan fitur-fitur

yang dihasilkannya.

Teknologi komunikasi fiber optik menjadi terbagi-bagi menjadi beberapa

jenis disebabkan oleh dua faktor, yaitu faktor struktural dari media pembawanya

dan faktor properti dari sistem transmisinya. Kedua faktor inilah yang

menyebabkan perbedaan kualitas dan harga pada komunikasi fiber optik secara

garis besar. Faktor struktural lebih banyak berkutat pada fisik dari media

pembawanya, yaitu serat kaca. Fisik dari serat tersebut cukup berpengaruh untuk

kelangsungan transmisi data. Sedangkan, faktor properti sistem transmisi akan

lebih banyak berkutat mengenai bagaimana sinar-sinar data tersebut diperlakukan

di dalam media pembawa. Modifikasi dari kedua faktor tersebut akan membuat

teknologi fiber optik menjadi bervariasi produknya.

19

Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang

banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua kategori umum,

yaitu:

a. Single mode fiber optic

Single mode fiber optic memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik.

Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah

sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah

indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang.

Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat

teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam

perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun

gangguan fisik saja.

Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber

optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat

kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Dengan ukuran core

fiber yang sedemikian kecil, sinar yang mampu dilewatkannya hanyalah satu

mode sinar saja. Sinar yang dapat dilewatkan hanyalah sinar dengan panjang

gelombang 1310 atau 1550 nanometer.

Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar

dibandingkan dengan multi mode fiber optics, tetapi teknologi ini membutuhkan

sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil pula dan ini berarti

sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat

dan 50 kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode. Tetapi harga yang harus

Anda keluarkan untuk penggunaannya juga lebih besar. Core yang digunakan

lebih kecil dari multi mode dengan demikian gangguan-gangguan di dalamnya

akibat distorsi dan overlapping pulsa sinar menjadi berkurang. Inilah yang

menyebabkan single mode fiber optic menjadi lebih reliabel, stabil, cepat, dan

jauh jangkauannya.

20

b. Multi mode fiber optic

Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan

dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal cahaya yang

berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang berada di dalamnya sudah

pasti lebih dari satu buah. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, multi

mode fiber optic merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik

dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang

dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di

tujuan akhirnya.

Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optic dapat dihasilkan

hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi

ini bergantung dari besar kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter

yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya

ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi ini

juga bertambah.

Dilihat dari faktor strukturalnya, teknologi Multi mode ini merupakan

teknologi fiber optikyang menggunakan ukuran core yang cukup besar

dibandingkan dengan single mode. Ukuran core kabel Multi mode secara umum

adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA

yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara

0,20 hingga 0,29. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka

terciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini.

Ukuran core besar dan NA yang tinggi ini membawa beberapa

keuntungan bagi penggunanya. Yang pertama, sinar informasi akan bergerak

dengan lebih leluasa di dalam kabel fiber optik tersebut. Ukuran besar dan NA

tinggi juga membuat para penggunanya mudah dalam melakukan penyambungan

core-core tersebut jika perlu disambung. Di dalam penyambungan atau yang lebih

dikenal dengan istilah splicing, keakuratan dan ketepatan posisi antara kedua core

21

yang ingin disambung menjadi hal yang tidak begitu kritis terhadap lajunya

cahaya data.

Keuntungan lainnya, teknologi ini memungkinkan Anda untuk

menggunakan LED sebagai sumber cahayanya, sedangkan single mode

mengharuskan Anda menggunakan laser sebagai sumber cahayanya. Yang perlu

diketahui, LED merupakan komponen yang cukup murah sehingga perangkat

yang berperan sebagai sumber cahayanya juga berharga murah. LED tidak

kompleks dalam penggunaan dan penanganan serta LED juga tahan lebih lama

dibandingkan laser. Jadi teknologi ini cukup berbeda jauh dari segi harga

dibandingkan dengan single mode.

Namun, teknologi ini juga membawa ketidaknyamanan bagi

penggunanya. Ketika jumlah dari mode tersebut bertambah, pengaruh dari efek

Modal dispersion juga meningkat. Modal dispersion (intermodal dispersion)

adalah sebuah efek di mana mode-mode cahaya yang berjumlah banyak tadi tiba

di ujung penerimanya dengan waktu yang tidak sinkron satu dengan yang

lainnya. Perbedaan waktu ini akan menyebabkan pulsa-pulsa cahaya menjadi

tersebar penerimaannya.

Pengaruh yang ditimbulkan dari efek ini adalah bandwidth yang dicapai

tidak dapat meningkat, sehingga komunikasi tersebut menjadi terbatas

bandwidthnya. Para pembuat kabel fiber optik memodifikasi sedemikian rupa

kabel yang dibuatnya sehingga bandwidth yang dihasilkan oleh Multi mode fiber

optic ini menjadi paling maksimal.

G. Apliksi Fiber Optik

Sebuah Fiber Optik line adalah media yang sangat atraktif untuk produksi

video. Karena sangat ringan maka bisa menjadi aset yang berharga dalam

pembuatan peralatannya. Kapasitasnya juga menjadi penarik perhatian dalam

bidang TV digital. Selain untuk TV optik fiber juga mampu untuk mendukung

kinerja LAN. Industri telepon dan kabel juga menaruh perhatian yang besar pada

teknologi ini. Underwater LinesAT&T telah mengepalai suatu konsorsium untuk

22

pengembangan jaringan fiber optik bawah laut, transatlantik, antara Amerika dan

Eropa. Fiber-Optic Lines and Satellites Sekarang sebuah FO line telah memiliki

kapasitas saluran yang besar dan tahan lama, dan akan sangat efektif untuk

aplikasi jarak jauh. Sebuah transmisi satelit sangat terpengaruh oleh keadaan

atmosfer dan traffic  dari satelit itu sendiri, namun FO line tidak terpengaruh dua

hal ini. Fiber juga mempunyai segi keamanan yang jauh lebih baik. Aplikasi

Lainnya Dalam bidang kedokteran terdapat operasi tipe laser yang memanfaatkan

teknologi ini. Para ilmuwan juga telah mengaplikasikan teknologi ini dalam

beberapa material yang berguna unuk menciptakan sebuah pesawat terbang

hingga sebuah space station.

23

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik

http://yulian.firdaus.or.id/fiber-optic/

http://www.pcmedia.co.id

http://www.waena.org/

24